到目前为止,2m激光器经历了近50年的发展,已经广泛应用于科学研究、医疗、***等领域。综上所述,目前2m激光主要通过以下方式实现:
1)掺Tm3固态激光器。掺Tm3固体激光器是2m波段**重要的固体激光器。Tm3离子在790nm附近的吸收与商用二极管的吸收匹配良好,2m波段激光输出对应3f4和3h6能级之间的跃迁,具有长荧光寿命的特点,由于Tm3离子的交叉弛豫,其量子效率接近200%,可以实现连续波高功率激光输出。Tm:YAG、Tm:LuAG、Tm:YAP、Tm:YLF/LuLF等。
2)掺Ho3固体激光器。掺Ho3固体激光器的2m波段激光输出对应Ho3的5i7-5i8stark能级跃迁,具有受激发射截面大(是Tm3的5倍以上)、激光上能级寿命长(有利于储能)、输出波长大于2m(更有利于中远红外非线性变频的应用)的特点,主要用于高峰值功率、高频脉冲激光输出。而掺Ho3激光晶体没有合适的LD泵浦源,激光输出往往是通过1.9m Tm3激光的共振泵浦实现的。 Tm:YAP晶体生长、光谱和激光性能研究。.吉林TmYAP成本价
Tm:YAP晶体结构及分凝系数如前所述,YAP晶体属正交晶系畸变钙钛矿结构,空间群为D162h (Pnma),其结构示意图如图4-2所示,其中Al3+的配位数为6,处于氧八面体的中心,而Y3+的配位数是12,处于氧配位多面体的中心。Y-O键间距离2.62Å,使稀土离子很容易取代Y3+进入晶格1。
我们通过XRD测试对所生长Tm:YAP晶体结构进行分析。不同浓度Tm:YAP与纯YAP的XRD谱比较,其中掺Tm3+YAP晶体与纯YAP晶体的衍射图谱完全一致,没有出现杂峰,说明Tm:YAP晶体结晶完整,呈完好的YAP相。
不同浓度Tm:YAP与纯YAP的XRD谱
根据衍射数据算得不同浓度Tm:YAP晶体的晶胞参数示,其晶格常数a、b、c及晶胞体积分别略小于纯YAP相应值,并且基本上随Tm3+掺杂浓度增大而进一步减小,但总得说来,基质晶体结构的畸变较小。这主要是因为Tm3+与Y3+同属于镧系的三价稀土离子,Tm3+的半径0.88 Å略小于Y3+的半径(0.9 Å),因此Tm3+的掺入使晶胞参数略微减小而不会改变YAP基质晶体的结构。 加工TmYAP注意事项低温下Tm:YAP*有少量尖锐发射峰,随温度升高,谱线逐渐展宽,在左侧出现新的荧光峰。
(5)基体干扰小。在原子吸收光谱分析中,经常会遇到形成稳定化合物的干扰,在ICP光谱分析中可以忽略,电离干扰不明显,可以用一套标准溶液来分析各种样品溶液。(6)多元素可以同时测定,样品中的主要成分、次要成分和微量成分可以同时测定。(7)可测量的元素有很多种(约80种)。目前,电感耦合等离子体原子发射光谱法已成为同时测定多种无机元素的有力工具.该方法在我们的实验中主要是用于测定晶体中掺杂元素的含量,采用的等离子体发射光谱仪型号为Advantage(美国Thermol公司)。样品为少量晶体研磨成尽可能细的粉末,测定元素含量时需将样品溶解配成溶液。计算晶体中掺杂离子的分凝系数,取样位置一般位于籽晶与晶体相接处以下,靠近晶体顶部的部分。
X射线粉末不衍射
本研究采用x光粉末衍射仪分析晶体相和晶胞参数。X射线粉末衍射仪一般由X射线发生器、衍射仪测角台和探测器组成[62]。在传统的x光衍射过程中,安装在测角仪上的样品通常旋转一个角度,探测器旋转两个角度。-2扫描主要用于物质相的x光粉末衍射测定。根据扫描衍射图,结晶度、晶面取向度、晶格畸变、应力等。并且可以初步判断晶体中是否存在第二相物质。
实验中使用的衍射仪为XDC-1000型金尼尔-哈格相机,铜靶K1辐射,波长=1.540598,-2扫描模式,管电压和管电流分别为40kV和100毫安,扫描速度为4 /min。为了分析晶体的相组成、结晶度和杂质相,必须将晶体在玛瑙研钵中研磨成粉末样品,然后进行精细的x光粉末衍射扫描。得到的衍射数据可以用Rietveld全谱峰形拟合,**终计算出晶胞参数。
电感耦合等离子体原子发射光谱技术 Tm:YAP晶体光谱参数及能量转移参数计算方法?
1.1.1 Tm:YAP晶体能级结构通过低温吸收谱和荧光谱,可以比较准确的确定Tm:YAP晶体的能级结构。如图4-17,由吸收谱和发射谱交叠,可确定3F4能级零声子线位置EZL=5621cm-1,然后根据发射谱确定基态13个stark能级,再根据吸收谱确定激发态能级,在这里我们给出了包含3H4、3H5、3F4以及基态3H6的能级图结构1.1.1 Tm:YAP晶体光谱参数及能量转移参数计算光谱参数诸如吸收发射截面、J-O参数、跃迁几率等以及能量转移参数如能量交叉弛豫几率等是评估晶体激光性能、设计激光器结构所需要的重要参数,下面以Tm:YAP吸收和发射光谱为基础,对这些参数进行了计算。Tm:YAP晶体光谱参数及能量转移参数计算结果。辽宁TmYAP材料区别
Tm:YAP与纯YAP晶体具有相似的结构吗?吉林TmYAP成本价
三价稀土金属离子有未填充的4f轨道,5s5p轨道处于满态。由于外电子的屏蔽作用,4f层电子受外界电磁场的影响较小,因此这些离子在不同的矩阵中具有类似自由电子的相对稳定的能级结构。迭克集团给出了60年代晶体中主要三价稀土离子的能级图[8],如图11所示。外电子的屏蔽作用也使得三价稀土离子的4f4f跃迁谱线锐利,吸收带强,受基体影响较小,成为激光材料发展的优先。二价的稀土离子主要包括Sm2、Dy2和Er2。二价稀土离子的4f壳层比三价离子多一个电子,降低了5d态的能量。因此,4f5d跃迁的吸收带在可见光区,振子强度远大于4f4f跃迁吸收的振子强度,有利于离子吸收光泵能量。然而,二价稀土离子的激光辐射跃迁一般是4f4f跃迁,因此保持了三价离子的锐线光谱特性。但是,二价的稀土离子不稳定,暴露在高能辐射下容易失去4f壳层中的一个电子,变价,导致色心和激光性能差。吉林TmYAP成本价